本实用新型属于高速公路发卡系统技术领域，具体涉及一种高速收费智能发卡系统。
背景技术：
随着高速公路的快速发展和车辆的普及，车流量的增加导致收费站人员不足的问题日益凸显。自助发卡系统代替人工发卡，驾驶员能够自主的进行取卡，极大的节省了人力成本，并且自助发卡器24小时全天候服务也是人工发卡无法比拟的。
传统的自助发卡系统，一般固定式放置在高速公路入口的收费岛内，出卡口是固定的，驾驶员通过按键的方式取卡。这就使得不同高度、不同停车位置的驾驶员无法快速取卡，当车辆过高、过低或者过远时，驾驶员无法正常坐在车内取卡，需身体伸出车窗或者下车进行按键取卡，这不仅增加了取卡难度，浪费了时间，影响了驾驶员的用户体验，而且可能造成车辆拥堵，甚至有发生危险的可能。
另外，传统的高速公路入口自助发卡，高速交通卡内仅包含入口站点信息，不包含车辆的任何信息，这种方式就给某些不法分子可乘之机，他们可在中途调换高速交通卡，为一些大型车偷逃高速费，为高速公路的管理增大了难度，也造成了高速管理方的经济损失。
技术实现要素：
针对上述问题，本实用新型在传统ETC自助发卡系统的基础上，提出了一种高速收费智能发卡系统。高速收费智能发卡系统通过传动装置将高速交通卡移动至识别的驾驶员位置的方式完成自动发卡，解决了高速收费站自动发卡系统固定不动，驾驶员需手动按键出卡，且在停车距离较远、车辆较高时取卡困难的问题，提高了高速公路自助取卡的效率和简便性，降低了意外发生的可能性。
另外，这种智能发卡系统在出卡机械臂末端装有感应线圈，可将识别的车型信息写入高速交通卡，以便高速公路的车辆收费和管理。
本实用新型的目的是，一种高速收费智能发卡系统，包括卡箱、发卡控制器、电源模块和出卡传动器，其特征是，还包括车型识别器、车距识别器、智能出卡机械臂；
所述的车型识别器和车距识别器与所述的发卡控制器相连；所述的车型识别器用于识别车辆的车型，所述的车距识别器用于探测车辆停放位置与发卡系统的距离；所述的车型识别器和车距识别器接收所述的发卡控制器指令，并将车型和车距数据上传给所述的发卡控制器；
所述的发卡控制器与所述的出卡传动器、电源模块和智能出卡机械臂相连；所述的发卡控制器通过控制所述的出卡传动器来调节所述的智能出卡机械臂的高度和长度，所述的发卡控制器通过所述的智能出卡机械臂读写高速交通卡。
所述的智能出卡机械臂包括主臂、控制关节、从臂、夹卡槽和感应线圈；所述的主臂可根据车型信息上下移动高度；所述的从臂根据车距信息伸缩长度；所述的控制关节装有微型电机与所述的发卡控制器相连，控制所述的从臂伸缩；所述的夹卡槽用于放置并固定高速交通卡；所述的感应线圈工作频率为13.56MHz，通过将车型信息写入高速交通卡，可用于出口收费站收费管理，通过读取高速交通卡，可用于判断高速交通卡是否被插入或取走；所述的主臂内置读写卡芯片，通过串口与所述的发卡控制器相连。
所述的出卡传动器包括机械传动装置和步进电机，与所述的卡箱和所述的智能出卡机械臂相连；在每次发卡的起始时刻，所述的卡箱将高速交通卡推入所述的夹卡槽中，所述的出卡传动器按照指令调整所述的智能出卡机械臂的位置。
所述的发卡控制器采用ARM作为主控芯片，所述的智能出卡机械臂采用BK1308作为读写卡芯片。
优选的，所述的发卡系统可安装显示屏，用于显示信息和提示。
本实用新型的有益效果在于，设计了一种高速收费智能发卡系统，相比于传统的高速收费站发卡系统，能够识别来车的车型车距，进而得到驾驶员的高度和与发卡系统的距离，通过发卡系统传动装置将高速交通卡移动相应位置完成自动发卡。整个过程自动完成，解决了高速收费站自动发卡系统固定不动，驾驶员需手动按键出卡，且在停车距离较远、车辆较高时取卡困难的问题，提高了高速公路自助取卡的效率和简便性，降低了意外发生的可能性，在智能出卡机械臂装有感应线圈，可将车型写入高速交通卡内，从源头防止了部分大型车辆中途换卡的可能性，提高了高速公路管理的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种高速收费智能发卡系统的结构示意框图；
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
图1为本实用新型实施例提供的一种高速收费智能发卡系统的结构组成示意图；
101为智能发卡系统主体部分，102为智能出卡器的主臂，103位智能出卡器的可控制关节，104为智能出卡器的从臂，105为夹卡槽及感应线圈；
106为车型车距识别器，其中车型识别器采用激光传感器，以45度角扫描来车方向，为了提高精度，可采用多个传感器组合；车距识别器可采用红外传感器，垂直扫描发卡系统前方；
107为发卡控制器，108为发卡传动器，主要包括步进电机和传动装置，109为卡箱，110为电源模块。
一种高速收费智能发卡系统工作流程如下：车辆驶入安装有智能发卡系统的车道后，所述的车型识别器扫描车辆获取车型信息，并将相应信息传给发卡控制器，所述的发卡控制器根据车型信息通过查表查出车辆对应的驾驶舱高度，控制智能出卡机械臂移动至相应位置并将车型信息通过感应线圈写入夹卡槽中的高速交通卡内，当车辆停车后，车距识别器立即判断出车辆到出卡机的距离，所述的发卡控制器控制智能出卡机械臂的主臂和从臂按照相应距离移动，到达驾驶员最佳取卡位置，驾驶员从夹卡槽内抽走高速交通卡后，感应线圈感知已被取走，立即告知发卡控制器，发卡控制器立即将发卡系统的各个部位还原至初始位置，等待下辆车的驶入，从而完成整个工作流程。
综上所述，本实用新型实施例提供了一种高速收费智能发卡系统，能够识别来车的车型车距，进而得到驾驶员的高度和与发卡系统的距离，通过发卡系统传动装置将高速交通卡移动相应位置完成自动发卡，与此同时，智能发卡系统还能自动将车型信息写入高速交通卡，从而更加智能的进行收费管理。整个过程自动完成，解决了高速收费站自动发卡系统固定不动，驾驶员需手动按键出卡，且在停车距离较远、车辆较高时取卡困难的问题，高速交通卡内写入了车型信息也有助于车辆的收费管理，这种方式不仅提高了高速公路自助取卡的效率和简便性，而且能够更加科学的跟踪管理车辆的过站信息。
本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。